SINZaP2 - prognozowanie jakości powietrza dla gmin województwa

zr)
U
o
E
o
t
o-
SINZaPZ - progn ozowanie
jakościpowietrza
dta gmin Woj . śląskiego
czyszczen spoza tego obszaru. Sumując stęŻenia
zanieczyszczen ze ŻrÓdeł lokalnych i ze żrodeł
odległych, można uzyskaĆ informacje o poziomie
stęzen zanie czyszczen w wybranych receptorach
(,,wirtualnych'' stacjach monitoringu jakości powie-
*J
f
F
t
trza) na kontrolowanym obszarze. Bardzo WaZną
W ramach tych prac w 2004
tyf
i
kacj i N
a
r.
powstałSystem lden-
pływu Zanieczy szcze n Powi etrza zwa ny
f u
Panstwowemu Monitoringowi Srodowiska.
danych o lokalnych zr dłach emisji, co zapewnia
w skrocie SlNZaP' Unikalną zaletą systemu jest
meteorologicznych. Na potrzeby systemu funkcjonują moduły odpowiedzialne za dostarczenie pro-
i
Nowy system
W latach 2011-2014 w ramach projektu ,,Rozbudoinfrastruktury informatycznej gromadzenia,
przetwarzania i analizy danych środowiskowych''
wa
Programu Operacyjnego
lnnowacyjna Gospodarka, zespoł programistow,
specjalist w modelowania rozprzestrzeniania się
zanieczyszczen i ochrony powietrza przygotował
nowy system - SlNZaP2. System jest dostępny pod
adresem http://gp.sinzap2.ietu.katowice.pl.
SlNZaP2 z poziomu przeglądarki internetowej pozwala na obsługę danych o zr dłach emisji zanieczyszczen do powietrza na monitorowanym obszarzeina modelowanie w czasie rzeczyłvistym emisji
i
i
gnozy meteorologicznej (Weather Research and
Forecasting Model - WRF) dla wybranego obszaru,
takŻe danych o prognozowanej emisji pięciu
a
modeluje przepływ mas powietrza nad kontrolowanym obszarem. Następnie, wykorzystując posiada-
pod adresem
s
fjo
.:i-,',Ś'i.:
ś{}Loo
. J'atrrło
r cr.k.eorsl
>1
f
mt""!@ttoiowc+2-
rrlri
;
/
/-,'-T\
S
I
NZaP2,
modeluje emisję zanieczyszczen do powietrza z tych
Zakres informacji
cŻ.'ohny
I
pi&b{:
Z systemu
http://gp.sinzap2.ietu.katowice.pl,
ze względu na udostępniane im funkcje,
ij!.4J/amil
.5rn^n.lJ.{v2b.!rc!iil!
'
zanieczyszczen ia powietrza.
nąwiedzę o Źrodłach emisji komunalnej, komunikacyjnej i przemysłowej na analizowanym obszarze,
niu analizowanego obszaru. Na tej podstawie system pozwala oszacowac wielkośÓ napływu zanie-
{}os
SlNZaP2 przygotowany dla wojewodztwa śląskiego
pozwala na utworzenie dowolnych wirtualnych
stacji monitoringu, kt re mogą dostarczyÓ dane
o jakoŚci powietrza dla zdefiniowanej Iokalizacji
receptora. Obecnie system generuje codzienne
prezentowane są w formie animacji dla wybranych parametrow meteorologicznych lub rodzaju
IETU
D
punktu i okresu.
kraju (rys. 1). Na podstaiwie tych prognoz SlNZaP2
dziedziny zarządzania jakością powietrza mogą
we ryfi kowac mod el owa n e stęze n a zanieczy szczen
i
rÓznych stacjach
monitoringu jakościpowietrza). Uzytkownik ma do
dyspozycji menu, zawierające listę funkcji systemu
oraz narzędzi pozwalający ch zarządzać warstwami
w aplikacji mapowej (rys. 3). Wszystkie prognozy
n
i liniowe). Prognozy meteorologiczne 48-godzinne
uzyskiwane są dla dwoch domen: południowo-zachodniego regionu Polski (obejmującego obszar
funkcjonowania systemu $lNZaPĄ oraz dla całego
ŹrÓdeł lokalnych, w ustalonej sieci receptorow'
Jednocześnie system pobiera informacje o stęzeniach zanieczyszczelr obsenrvowanych na stacjach
monitoringu jakości powietrza w szerokim otocze-
z
na
ktowe, powierzch niowe
rodzajÓw zrodeł emisj i (pu
ze
przepływu oraz modelowanie ich stęzenia w ustalo-
obserwowanych stęzeft
prognozy jakości powietrza dla 'l95 zdefiniowanych
receptorow ('1 67 jednostek samorządu terytorial nego wojewodztwa oraz 28 punktow palrstwowego
nia zanieczyszczen, powodowane przez emisję
ich
i
I
' '
't
tu!
'-łt';-{'l]il;j-sri{i.
: 15
rolc r' sz.'
'
:
11
mogą
korzystaÓ trzy grupy uzytkownikow.
Kazdy zainteresowany uzyskuje ogolne informacje
dotyczące jakości powietrza w wojewodztwie Ślą
skim prezentowane na podkładzie mapowym W następującym zakresie:
r
bieząca prognoza meteorologiczna, na ktorej
oparta jest prognoza jakości powietrza (rys. 1)'
l
''t'!t
l
hstu***s'J*"
.
a*e*.
3
tr{i lliuilł*vn -ffiffiffiE ffifii"i:łi'ilfiril*J'j;;.?fiji:**
Rys 1 VY tzualizacla warunkow meteorologicznych (prognozowanego rozktadu temperalur oraz kierunku i slły wiatru), uzyskiwana
z wykorzystaniem systemu Sl NZaP2
Przegtąd KomunaIny nr L0l2oL5
lills4
i
głownych zanieczyszcze r powietrza (tlenki azotu,
tlenki siarki, tlenek węgla oraz dwie frakcje pyłu zawieszonego PM'1 0 i PM2'5)' pochodzących ztrzech
Źrodeł' Na tej podstawie SlNZaP2 wyznacza stęze-
z tych Źrodeł. Umozliwia określenie poziomu stęzen
.ł'{W
i
pomiarowych. Do weryfikacji wykorzystuje się rÓwnież ustaloną trajektorię wsteczną dla badanego
budowy kolejnej stacji pomiarowej. Jest to mozliwe
*::::f:-
l
delu CALM ET/CALPU FF' dostarczającym 48-godzi nne p rog n ozy rozprzestrzen a n a s ę zanieczy szczen
na wybranym obszarze i bazującym na prognozo-
dzięki określeniu biezących oraz prognozowanych
stęze r zanieczyszczen powietrza w połączeniu
z identyfikacją kierunku ich napływu.
nej sieci receptorow. Dodatkowo eksperci
a
zanieczyszczeri powietrza
wanej emisji oraz prognozowanych warunkach
zanieczyszczen powietrza, identyfikowanie
kcjon
obliczenia w systemie SlNZaP2 oparte są na mo-
nego obszaru, czyli stworzenie ,,wirtualnej" stacji
pomiarowej, Pozwala ona na scharakteryzowanie
jakości powietrza na terenie gminy bez potrzeby
z
n
porÓwnanie modelowanych
mozliwośćsymulowania wartościemisji oraz stęze
zanieczyszczen w dowolnym punkcie analizowa-
(in2in), finansowanego
nościąsystem u jest mozl iwoŚc weryf kacj
powietrza przy uzyciu wartościuzyskanych dzięki
f !|ł,um: ";iTiił}łiis:':']|3:.:.'''J*':?:'l'-l * -"-'-
Rys. 2. Przyktadowa tra;ektora wsteczna obserwowana
temLe SlNZaP2 dla wybranych receptora i terminu
w
rYj
sys-
2l,2ffią
sż.''] 50'3r&oi
E;
r
przeglądania danych m0nitoringowych dotyczących jakości powietrza, pochodzących z panstwowej
s
i
eci
m on ito
ri n
gowej
or
az z inny ch
Żr
Ódeł'
Przy dobrze rozpoznanych warunkach meteorologicznych SlNZaP2 zapewnia zgodnośc wynikÓw
modelowania
stęze i wartości rzeczywistych.
System SlNZaP2 moze byc wykorzystany do wstępnej oceny jakości powietrza na terenach nieobjętych siecią monitoringową, zwłaszcza na obszarach,
gdzie prob|emem jest oszacowanie udziału niskiej
emisji lub emisji przemysłowej w kształtowaniu
poziomow lokaI nych stęze za n ieczyszczen powietrza. System moze dostarczac informacji o pogarszających się warunkach atmosferycznych, zwią
zanych z incydentami przekrocze stęze zanie_
czyszczen w powietrzu. Wyniki uzyskane dla
Rys 3 Prognoza ;akoścpowietrza dla woj śląskego w oparclu o ndeks jakości powieIrZa, tryb pełnoekranowy do przeglądania prognozy ;akoścpowietrza (S NZaP2,
10 09 2015)
;i
il
sYsteeidefrłffksdiNapbMŻ5 ił.!vśeze For'ietila5lNŻ6P2
, ' i'iriii.': i.ll,iiilrlliiiii:rli.rl
,iil]]lr:riltilul'rr'iti,irl;i
iltr.
sY*em ldent,/fik
!!B" {9oB-
r
cli N9p|Wu
&njetłse'e
zr?
U
o
o
&
o*J
f
F
d
wirtualnej stacji mozna wykorzystac w zarządzaniu
jakością powietrza w gminie, powiecie czy wojew dztwie' Z usług SlNZaP2 mogą, oprocz jednostek samorządu terytorialnego' korzystać r wniez
takie podmioty, jak wojewodzkie inspektoraty
Powletź3 slNzaPz
'"*i:*p--lt*ql
i-i*{-
klurtborł('
'OLSKIE.
.oFoĘ.'
ful 7 ił{oł'.j*l.
rnd.bJrffi
!ff xa.
a*
r*i&t
gochnie
M.Ą|rPl)LŚ'CIE
ł*R'AvsKcstExJK
KRAT
o*łvr
ffi ^oa.
T.'I{BĄI
j.
#
Rys.
płw*ł ''lffł_ffifris ''.x::i:;;.*1'ii:;::l*i*
4 Prognozowana zagregowana em s;a obszarowa
.
PM1O
d[a wo1 śląsk ego (S NZaP2, 10'09 2015)
r
informacja o kierunku napływu zanieczyszczen,
dla wybranego punktu, wynikającym Z prognozowa-
*t
Rys
i
Pwq. -;trffisjĘ
5 Przestrzenne zestawlen e
;*:i:r:.':::;::;:r:,';J:i'."i*
w wo]ewodztw e Śląskim (SlNZaP2)
wością przeglądania wartości modeIowanyeh w formie tabeli lub wykresu.
nych/symulowanych wartości parametrow meteorologicznych (rys. 2),
r
bieząca Zł-godzinna prognoza jakości powiedostęp do archiwalnych wartoŚcl indeksu
jakościpowietrza dla poszczegolnych gmin (rys.
3).
z zakresu zarządzania i ochro-
ny powietrza udostępniono pełną funkcjonalnośÓ
systemu SlNZaP2. Eksperci uzyskują dostęp
do opisanych usług, a dodatkowo mają mozliwość:
analizowania wartości modelowanych pocho-
r
Dane udostępniane drugiej grupie uzytkownik w
dzących z modelu meteorologicznego oraz modeIu
obejmują informacje dotyczące
rozprzestrzen
Zakres tejfunkcjonalności ustalono z myśląo osobach zajmujących się zagadnieniami jakości powie-
ia się zanieczyszczen i zestawiania ich z wartościami obsenvowanymi widok
na podkładzIe mapowym (rys 5), zestawienie tabe-
trza w jednostkach samorządu terytorialnego, także
laryczne i porownanie na wykresie,
gminy/mlasta.
w kontekście całego wojewodztwa' W odniesieniu
r
r
waniu, dodatkowo ma dostęp do:
prognozowanej emisji obszarowej zagregowa-
munikacyjnej),
nej dla terenu wojewodztwa (rys. 4),
r
aktualne] i/lub archiwalnej prognozy stęzen
zanieczyszczen d|a wybranego receptora z możli-
ian
-
ustalenia połozenia emitorÓw
do jednostki samorządu terytorialnego uzytkownik
poza pubIicznie dostępną informacją, po zalogo-
r
ochrony środowiska,regiona|ne dyrekcje ochrony
Środowiska czy polskie i zagraniczne jednostki
nau kowe,
Grupie specja|istÓw
tza oraz
wartośc pro9nozowanych
obserwowanych stęzenla PMlO dla wybranych receptorow
punktowych
obsenruowania trzech roznych typ w emisji
dla woj. śląskiego(komunalnej, przemysłowej i ko-
korzystania
z
z
nizmow szacowania emisji
uwzględnieniem
zmlenności dobowej, zalezności od warunkow
meteorologicznych i dni roboczych. Uwzględnienie
napływu zanieczyszczeri spoza regionu Wymaga
Zarowno wspołpracy z wojew dztwam i ościen nym i'
zlokalizowanych na terenie woj. śląskiego,
r
W Instytucie Ekologii Terenow Uprzemysłowionych
planowane jest rozwijanie systemu SINZaP2
w kierunku dostarczania uzytkownikom informacji
na urządzenia mobilne oraz usprawnienia mecha-
geoportalu systemu SlNZaP2
obrazującego obszary emisji oraz sposoby uzytko-
jak i międzynarodowej, ze względu na bezpośrednie sąsiedztwo woj śląskiegoz Republikami Czeską i Słowacką.
Piotr Cofałka
Jacek Długosz
dr Czesław Kliś
lnstytut Ekologii Teren w Uprzemysłowionych
Katowice
wania terenu w woj. śląskim,
IN NOWACYJ NA
GOSPODARKA
\
lioDoWA
5TRATEC A
5PoJNoścl
Projekt Rozbudowa infrastruktury informatycznej gromadzenia, pzetwazania i analizy danych środowiskowych (P0lG.02 03.00-00-033/10)
lr'spÓłfinansowany wzez Unię Europejskąz Europejskiego Funduszu Rozwoju RegionaInego w ramach Programu Operacyjnego lnnowacyjna Gospodarka
Przegtąd Komunalny nr L0l2015
E]
95